综合考虑可靠性因素的电网规划新方法
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水电工程Һ㊀分析影响配电网供电可靠性的因素及提升措施孙㊀维ꎬ马天佳ꎬ马宏宇摘㊀要:为了保证供电的效率和质量ꎬ配电网需要维持供电的可靠性ꎮ但是在配电网的实际运行中ꎬ很多因素都会对供电可靠性产生影响ꎬ所以供电单位应全面分析相关影响因素ꎬ并采取科学的策略ꎬ提升配电网供电可靠性ꎮ关键词:配电网ꎻ供电可靠性ꎻ影响因素一㊁配电网供电可靠性的影响因素(一)配电网结构的影响社会经济快速发展ꎬ使用电需求量随之增长ꎬ而依靠现有的配电网络结构ꎬ已经不能满足用电可靠性的要求ꎮ当前我国配电网络结构以放射状为主ꎬ这种结构设计会导致输电距离增加ꎬ当配电网发生故障时ꎬ就会造成大范围停电ꎬ降低供电可靠性ꎮ尽管我国积极实施电网改造ꎬ但配电线路承担的负荷始终很大ꎬ因而会存在故障停电问题ꎮ(二)自动化系统不完善对于电网系统来说ꎬ要使其安全运行ꎬ就必须设置自动化监控和报警系统ꎬ对于电网供电过程中出现的问题和故障发出及时的救助信号ꎮ而根据目前电网供电系统的实际情况来看ꎬ还不能完全做到自动化ꎬ所以在今后的发展中要完善这一方面ꎬ争取做到系统自动化ꎬ保证供电的可靠性ꎮ(三)设施故障的影响1.外力破坏影响由于外力的作用ꎬ也可能引起停电故障ꎬ从而影响配电网的供电稳定性ꎬ这种外力作用通常包括物品因素ꎬ如风筝㊁气球等ꎬ还包括不良的偷盗行为㊁工程施工以及车辆的破坏等外力作用ꎮ2.内外电压影响(1)雷电问题是配电网设施经常需要面对的自然灾害ꎬ其对于配电网所产生的损害通常包括以下两种:雷电可能对配电设施㊁配电线路造成直击损害ꎬ这种情况对于配电网所产生的破坏性非常强ꎻ如果出现雷击地面ꎬ会引起雷电流入地的问题ꎬ从而形成雷电流电磁场耦合的状况ꎬ在配电设施中生产过电压ꎬ而该电压如果在系统传播过程中ꎬ遇到防雷或绝缘比较为薄弱的部位ꎬ很可能会引起反击㊁闪络等严重的电网事故ꎮ(2)铁磁谐振过电压同样是影响配电网供电稳定性的重要因素之一ꎬ而导致该现象的原因主要是由于配电互感器㊁变压器等元件中存在的铁芯ꎬ其磁化特征呈现出非线性变化ꎬ从而致使回路中的电感参数也呈现非线性的变化ꎬ如果达到了一定的谐振条件ꎬ即会引起铁磁谐振ꎬ从而导致配电网的供电故障ꎮ3.软件缺陷虽然自动化的配电网已经投入实际的运用中ꎬ但是系统不健全还是影响配电网运行的可靠性ꎬ它会影响到配电网故障的处理效率ꎮ配电网的运行维护与管理水平也相对落后ꎬ加之相关的业务技术人员不够专业ꎬ应急处理的能力较为缺乏ꎬ供电的可靠性就没有办法得以保障ꎮ4.老化㊁绝缘配置影响停电问题的频发同样会影响配电网的供电可靠性ꎬ而导致停电故障的原因也是多种多样的ꎬ例如出现绝缘击穿㊁线路老化等问题ꎬ也会导致配电网的故障ꎬ此外ꎬ导致停电还可能是因为认为检修而采取的暂时停电措施ꎬ均可能导致配电网的供电问题ꎬ因此对于线路的绝缘性要求至关重要ꎮ二㊁提高配电网供电可靠性措施分析(一)完善配电网网架ꎬ缩小停电范围从安全可靠㊁经济优质上考虑配电网的优化ꎬ改变陈旧的配电模式ꎬ完善配电网结构ꎬ实现 手拉手 环网配电ꎬ对重要用户实行 双电源 ꎬ甚至 三个电源 配电方式ꎬ同时线路配电半径要适中ꎬ配电负荷要基本合理ꎻ网架结构合理可有效对停电线路进行转供电ꎮ(二)建立可靠性管理制度可靠性管理是一项综合性的管理工作ꎬ纵向在上需要领导的重视ꎬ在下需要员工的关心ꎻ横向需要各部门之间的分工㊁配合ꎮ因此供电企业应成立供电可靠性管理小组ꎬ编制供电可靠性管理制度ꎬ实行供电可靠性的目标管理ꎬ层层分配和细化指标ꎮ形成供电可靠性分析制度ꎬ每个季度对运行数据进行可靠性分析ꎬ并形成报告ꎬ作为下季度工作的指导ꎻ做好预停电计划ꎬ合理安排停电开关ꎬ减少非故障停电的次数ꎮ(三)加强线路设备巡视加强市区配电线路巡视ꎬ尤为重要ꎬ从近几年配电线路发生故障概率分析ꎬ绝大多数故障为配电架空线路距离树木较近ꎬ其次是配电变压器设备陈旧及设备安装质量较差ꎮ因此进行配网设备评级管理ꎬ能尽早发现设备故障ꎬ并进行消除ꎬ减少停电事故的发生ꎬ是提高供电可靠性的另一条途径ꎬ也是配电运行部门日常进行的重要工作ꎮ对容易发热的部位编号建档ꎬ落实管理责任ꎬ建立详细巡视记录ꎬ对查处的缺陷ꎬ按轻重缓急安排检修计划ꎬ并逐步消除ꎻ普及防爆脱离型成氧化锌避雷器的应用ꎬ减少抢修停电时间ꎻ经常检查防雷装置引下线和接地体的锈蚀情况ꎬ检测接地电阻㊁密封开关㊁变压器㊁计量箱接线柱ꎮ(四)应用配电自动化管理系统配电系统计算机监控和信息管理系统不仅能够提高供电可靠性ꎬ而且有显著的经济效益ꎮ我国对配电过程的计算机监控和信息管理有了很大的发展ꎮ配电系统的各个不同的领域正在发展不同程度的自动化ꎬ其总趋势是向综合化和智能化方向发展ꎮ目前发达地区应用配电管理系统是在能量管理系统的基础上发展起来的综合自动化系统ꎮ它是一个以电力系统中的配电系统ꎬ直至用户控制与管理对象ꎬ具备数据采集与监视㊁负荷管理控制㊁自动绘图与设备管理等功能的计算机控制系统ꎮ三㊁结语配电网是电力系统的重要组成部分ꎬ配电网供电可靠性将直接影响着国民经济发展和人民生活水平ꎮ总之ꎬ电力部门必须树立以追求客户满意度作为工作的出发点和归宿的理念ꎬ在 多供电㊁少停电㊁用好电 上狠下苦功ꎬ通过提高供电可靠率㊁提高供电能力㊁挖掘内部管理潜力ꎬ努力实现让客户全年不断电ꎮ参考文献:[1]唐慎.影响配电网供电可靠性的因素及提高供电的措施[J].建筑工程技术与设计ꎬ2017.[2]曾军.影响配电网供电可靠性的因素及提高供电可靠性的措施分析[J].通讯世界ꎬ2016.作者简介:孙维ꎬ马天佳ꎬ马宏宇ꎬ国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司ꎮ591。
电网的电网规划及建设策略随着现代社会对电力需求的不断增长,电网规划及建设成为了重要的工作。
电网规划与建设策略的科学性和有效性对于确保电力供应的可靠性和持续性具有重要意义。
本文将就电网的电网规划及建设策略进行探讨。
一、电网规划1. 电网规划的意义电网规划是指通过对电力供需状况、用电负荷、电网布局等进行科学分析和综合研究,制定电网建设和改造的总体发展方向和具体措施。
电网规划的科学性和合理性决定了电力系统的可靠运行。
2. 电网规划的内容电网规划的内容主要包括输电线路、变电站、配电网、终端用户等方面。
其中,输电线路的规划主要考虑到电力输送的距离、负荷情况和输送能力等因素,变电站的规划则需要考虑电网连接的稳定性和容量需求,配电网的规划需要综合考虑用电需求和地理因素,终端用户的规划需要根据居民区域和工业用电等因素进行合理安排。
3. 电网规划的方法电网规划的方法主要包括技术经济分析、负荷预测、电网模拟和环境评估等。
技术经济分析可以对传输线路、变电站和配电网等进行投资与收益的评估,负荷预测可以根据历史数据和发展趋势对未来的电力需求进行预测,电网模拟可以通过模拟软件对电网运行情况进行仿真分析,环境评估可以对电网建设和改造对环境影响进行评估。
二、电网建设策略1. 电网建设策略的目标电网建设策略的目标是确保电力供应的可靠性和持续性。
为实现这一目标,电网建设策略需要综合考虑电力需求、供电可靠性要求、可再生能源发展等因素,合理规划电网的配套设施和运行模式。
2. 电网建设策略的原则电网建设策略的原则包括可持续发展原则、经济性原则、安全性原则和灵活性原则。
可持续发展原则要求电网建设与环境保护和资源节约相结合,经济性原则要求电网建设符合投资效益,安全性原则要求电网建设符合电力系统的可靠运行和安全要求,灵活性原则要求电网建设能够适应电力市场的发展和电力需求的变化。
3. 电网建设策略的措施电网建设策略的措施包括优化电网布局、提高电网稳定性和安全性、发展智能电网和提升新能源接入能力等。
电力系统供电可靠性提升的新方法有哪些在现代社会,电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源。
电力系统的供电可靠性直接关系到社会的正常运转和人们的生活质量。
因此,不断探索和应用新的方法来提升电力系统的供电可靠性具有重要的意义。
一、智能监测与故障诊断技术随着科技的不断进步,智能监测与故障诊断技术在电力系统中得到了广泛应用。
通过在电力设备上安装各种传感器,实时采集设备的运行数据,如电压、电流、温度、振动等,并利用先进的数据分析算法和人工智能技术,对这些数据进行分析和处理,能够及时发现设备的潜在故障和异常情况。
例如,利用基于深度学习的故障诊断模型,可以对变压器的油色谱数据进行分析,准确判断变压器是否存在内部故障,并提前发出预警,以便运维人员及时采取措施,避免故障的发生。
此外,智能监测系统还可以实现对输电线路的实时监测,通过无人机巡检、在线监测装置等手段,及时发现线路的缺陷和隐患,如绝缘子破损、导线断股等,从而提高输电线路的运行可靠性。
二、分布式能源与微电网技术分布式能源包括太阳能、风能、生物质能等可再生能源,以及小型燃气轮机、燃料电池等分布式发电装置。
这些分布式能源具有灵活、高效、环保等优点,可以在电力系统中作为补充电源,提高供电的可靠性。
微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷等组成的小型电力系统,可以独立运行,也可以与大电网并网运行。
在大电网发生故障时,微电网可以迅速切换到独立运行模式,为重要负荷提供持续的电力供应,从而提高局部区域的供电可靠性。
例如,在一些偏远地区或海岛,建设以太阳能和风能为主要电源的微电网,可以解决当地的供电问题,提高供电的可靠性和稳定性。
同时,分布式能源和微电网的发展也有利于促进能源的多样化和可持续发展。
三、电力设备的状态检修传统的电力设备检修方式通常是按照固定的周期进行定期检修,这种方式不仅耗费大量的人力、物力和财力,而且可能会导致设备的过度检修或检修不足。
状态检修则是根据设备的实际运行状态和健康状况,有针对性地进行检修和维护。
影响配电网供电可靠性的因素及对策分析【摘要】:供电可靠性是指供电系统持续供电的能力,是反映供电系统电能质量的重要指标,在国内已经成为衡量一个地区电网坚强程度和管理科学程度的标准之一。
一般可以通过供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数等指标加以衡量。
本文从影响配电网供电可靠性的因素入手,分析论述了提高配电网供电可靠性的技术措施与管理措施。
【关键词】:配网供电可靠性技术管理措施1、影响供电可靠性的因素1)设备故障与线路故障电力系统的各种电气设备,输配电线路,在运行中,都有可能发生不同类型的故障,从而影响系统运行与对用户的正常供电。
2)电网结构不合理,健康水平欠缺部分农村配电网网架结构薄弱,供电半径大,导线截面小,线路无互代能力,可靠性差,停电往往是一停一片。
3)用户对自己的电气设备缺乏维护与管理部分供电用户,特别是处在经济发展初期的工业用户,基本上是高耗能的,设备工作环境较恶劣且用户电工素质参差不齐。
因此加强用电管理宣传是非常重要的,必须持之以恒的。
4)配电网自动化系统尚未健全事故处理自动化程度低,花费时间长,恢复供电慢。
人工倒闸,人工数据采集等技术水平与管理手段落后。
5)人为误操作事故。
2、供电可靠性的标准电力系统对用户停电,会给农业生产和人民生活造成不同程度的损失。
对于供电可靠性的衡量,我国《供电国家级企业等级标准》规定的《配电系统供电可靠率统计办法》中。
对供电可靠率规定了计算方法,用公式表示为:供电可靠性=(1-用户平均停电时间/统计期间时间)×100%供电可靠率管理是一种全电力行业的全面安全和全面质量管理,它反映了一个供电企业的电网状况,供电水平和管理水平的高低,直接决定着企业的经济效益,因此供电可靠性的提高,将愈来愈被社会重视。
3、提高配电网供电可靠性的技术措施1)提高供电设备的可靠性:采用高度可靠的供电设备,做好供电设备的维护运行工作。
2)提高供电线路的可靠性,对系统中重要用户线路采用双回线,目前农电配网中,架设双回线的还比较少,双回线路供电,输送能力大,稳定储备高,输电线路的可靠性很稳定。
电力工程设计规划中的供电可靠性分析供电可靠性在电力工程设计规划中具有重要的地位和作用。
供电可靠性的好坏直接关系到电网系统的稳定性、安全性和可持续发展能力。
本文将从供电可靠性的概念、影响因素以及分析方法等方面进行阐述。
一、供电可靠性的概念供电可靠性指的是电力系统在一定时间内保持全天候、全方位供电的能力。
它是一个综合指标,既包括电源的可靠性,又包括输配电设备的可靠性。
二、影响供电可靠性因素1. 供电设备的故障率:电力系统中各类设备的故障率直接影响到供电可靠性。
通常来说,故障率低的设备其可靠性较高。
2. 设备维护保养水平:定期的设备维护保养能够有效地减少设备的故障率,提高供电可靠性。
3. 电网接地方式:合理的电网接地方式可以有效地避免各类故障及事故的发生,提高供电可靠性。
4. 电力负荷:负荷过重会导致电力设备过载,从而降低供电可靠性。
5. 路径的数量和建设规模:一条可靠性较低的路径可能导致供电中断,增加路径的数量和建设规模可以提高供电可靠性。
三、供电可靠性分析方法供电可靠性的分析方法较多,常用的有故障树分析法、可靠性模型、斯蒂薇法等。
1. 故障树分析法(Fault Tree Analysis, FTA)故障树分析法通过将供电系统故障的发生看作是一个树状结构,从而查明故障发生的原因。
该方法可用于定量分析供电系统的可靠性,并确定改进措施和维护计划。
2. 可靠性模型(Reliability Block Diagram, RBD)可靠性模型是一种图形化、符号化的描述方法,将供电系统各个部分以及它们之间的相互关系和作用表示为一个框图。
通过分析框图,有助于了解供电系统的可靠性。
3. 斯蒂薇法(Steedy State Equivalents Method, SSE)斯蒂薇法将全年电力系统的供电可靠性分析转化为稳定状态下的容量干扰计算问题,通过计算供电系统的干扰程度,从而评估其可靠性。
四、提高供电可靠性的对策1. 选择可靠的供电设备和材料,提高设备的质量和可靠性。
影响配电网供电可靠性因素及规划措施探讨摘要:本文探讨配电网可靠运行的重要性,详细分析配网运行中影响供电可靠性的因素,通过配网系统故障案例分析,提出了提高电网可靠性规划措施。
关键词:配电网;供电;可靠运行;故障;规划措施引言提高供电可靠性已成为各电力企业最为关注的内容,主要原因不仅在于人们用电需求量的不断增加,更重要的是为了电力行业的可持续发展建设。
我国配网供电系统的运行可靠性依然存在许多因素的影响,要加强对配网规划和改造,才能更好地为用户提供安全稳定的送电服务。
探究配网规划和改造对供电可靠性的影响,具有非常重要的意义。
1 配电网可靠运行的重要性在发电机组等发生强迫故障、停运等退出运行期间,为保证连续不断供电,电力系统应具有备用冗余容量,满足设备的经济性与技术性约束要求。
需对经济性与可靠性进行协调分析,大面积停电事故造成灾难后果迫使加大对电力系统可靠性的监管,保证电力系统运行风险度维持在可控范围内。
电力系统规划运行需要考虑元件故障不确定性特征。
电力系统由大量设备、元件等构成,具有规模大、潮流非线性分布、故障点对系统安全运行影响难预测等特点,可靠性关系到电力系统的各关键部门,工作覆盖设计等各管理环节。
可靠性工作内容种类繁多,包括对可靠性统计、提高方式措施等。
随着我国经济快速发展,城市用电负荷需求巨大,随着产业结构调整,负荷构成比例发生变化,居民用电增长快速,对电能质量及供电可靠性要求提高。
过去国家对发电环节投入比重较大,导致对配电网不重视,用电负荷增加使得一些线路负荷增大,电力系统局部故障扩大,会导致大面积停电事故。
配电网规划改造时,供电能力等与经济效益密切相关,降低网损能减少成本消耗,供电能力强化能增加售电量,使供电更加可靠,提升电能质量。
大部分地区普遍出现配电网不能满足负荷需求问题,大中城市冬夏季负荷高峰连年增长,导致中低压配电网面临极大挑战。
保证电器元件安全运行,做好城市配电网规划建设,提升配网系统可靠性非常重要。
电力系统的电网规划与设计方法在现代社会,电力如同血液一般在经济和生活的脉络中流淌,支撑着各个领域的运转。
而电网,作为电力传输和分配的关键载体,其规划与设计的合理性直接影响着电力供应的稳定性、可靠性和经济性。
电网规划与设计是一个复杂而系统的工程,需要综合考虑诸多因素。
首先,要对电力需求进行准确预测。
这就如同为一场未知规模的盛宴准备食材,预测少了会导致电力供应不足,影响生产生活;预测多了则会造成资源浪费。
预测需要考虑区域的经济发展趋势、人口增长、产业结构调整等多方面因素。
比如,一个新兴的工业园区即将建设,那未来对电力的需求必然大幅增长;又或者一个地区的传统制造业逐渐向高科技产业转型,其用电特性也会发生变化。
在进行电网规划时,还需要充分考虑电源的布局。
电源是电力的源头,包括各类发电厂,如火电厂、水电厂、风电场、太阳能电站等。
合理安排电源的位置和容量,能够减少电力传输过程中的损耗,提高电网的运行效率。
同时,不同类型的电源具有不同的特性,如稳定性、可调度性等,需要根据实际情况进行优化组合,以保障电力供应的可靠性和灵活性。
电网的结构设计也是至关重要的一环。
常见的电网结构有放射状、环状和网状等。
放射状结构简单,成本较低,但可靠性相对较差;环状结构在一定程度上提高了供电的可靠性;而网状结构则具有更高的灵活性和可靠性,但建设成本也较高。
在实际设计中,需要根据地区的重要性、负荷密度以及对供电可靠性的要求,选择合适的电网结构。
例如,对于城市中心的重要区域,通常会采用可靠性更高的网状结构;而对于一些偏远的农村地区,可能会选择成本相对较低的放射状结构。
线路和变电站的规划与设计同样不容忽视。
线路的选择要考虑路径的长短、地形地貌、气候条件以及对周边环境的影响等。
尽量选择短而直的路径,以减少线路损耗和建设成本。
但同时也要避开自然保护区、风景名胜区等敏感区域,减少对环境的破坏。
变电站的位置和容量要根据负荷分布进行合理配置,确保电力能够高效地进行降压和分配。
提高电力系统供电可靠性的方法电力系统供电可靠性是保证供电质量的重要因素。
随着电力需求的不断增加,电力系统供电可靠性的要求也越来越高。
为了提高电力系统供电可靠性,可以采取以下方法:1. 建立联合运行机制电力系统由多个电力公司联合运营,为了确保供电质量和可靠性,必须建立联合运行机制。
这种机制可以协调运行计划和紧急情况下的调度。
电力公司之间要加强沟通和协作,及时共享运行数据和信息,共同维护电网的平稳运行。
2. 加强设备维护和更新电力设备是电力系统供电可靠性的基础,因此必须加强设备的维护和更新。
及时发现问题并进行维护,尤其是对于高压设备和容量大的变电站,要定期检查和维护。
同时,对旧设备要进行更新,更新后的设备能够更好地适应现代电力系统的需求,提高供电可靠性。
3. 引进智能电网技术智能电网技术是当前电力系统升级的热点,通过应用智能电网技术,可以使电力系统更加智能化、灵活化和可靠化。
智能电网可以实现电力信息的实时监测、分析和控制,提高电力系统的响应速度和稳定性。
同时,智能电网技术可以实现资源的优化配置和可再生能源的大规模接入,进一步提高电力系统的供电可靠性。
4. 加强电网规划和建设电网规划和建设是提高电力系统供电可靠性的关键环节。
电网规划要充分考虑区域供电需求和电力设备投资,制定合理的规划方案。
电网建设要充分考虑设备配套和系统安全,确保电力系统可靠运行。
同时,电网建设要适应环保要求,大力发展可再生能源和智能电网技术,实现电力系统的绿色发展。
5. 建立应急预案应急预案是电力系统供电可靠性保障的一个重要措施。
应急预案要充分考虑各种可能发生的紧急情况,并制定应对措施。
在应急情况下,要立即采取措施,降低损失和影响。
同时,要加强应急演练和员工培训,提高应急响应能力和效率。
总之,提高电力系统供电可靠性是电力系统稳定运行的保障。
要采取多种措施,从设备维护、智能电网技术到电网规划和应急预案等多个方面入手,实现电力系统可靠运行,满足人民日益增长的用电需求。
供电可靠性的影响因素及其提升措施-【摘要】文章主要研究了供电可靠性的影响因素及其提升措施。
本文从资料内容出发,对供电可靠性的影响因素进行探究,深入分析了提升供电网可靠性的网络优化措施、状态检修措施、设备优化措施、指标优化措施及管理优化措施。
文章对供电体系的改善具有一定的贡献性作用。
【关键词】供电;可靠性;因素;措施前言随着科学技术的改善和生活水平的提升,人们对供电可靠性要求越来越高,对电能质量需求逐渐上升。
在该发展趋势下,构建高效益电网,对电网中的风险因素进行控制已经成为电网建设的关键。
当前我国电网建设过程中电网体系较为复杂,供电可靠性影响因素较为多样,可靠性指标与预期指标存在一定的出入。
从供电可靠性影响因素出发,形成对应优化措施在电网建设中刻不容缓。
1 供电可靠性的影响因素(1)网架结构因素。
供电网运行过程中常选取单电源辐射接线、环式接线、分段联络接线等,通过上述接线方式实现电网结构构建。
但上述接线过程中单电源辐射极限故障影响时间较长,涉及范围一般较广,在电网运行中无法对负荷进行全方位控制,依照负荷内容形成对应负荷转移,在很大程度上影响了发电可靠性指标;环式接线自动化程度较低,运行维护难度较高,一旦发生故障,故障时间较长,供电网供电可靠性并不理想;分段联络接线线路需要对络线进行合理设置,把握好络线结构,否则非常容易影响供电网供电可靠性。
(2)自然环境因素。
影响供电网供电可靠性的自然环境因素主要包括地质灾害、恶劣天气、气候因素、化学污染等。
尤其是大风、雷电、冰雹等恶劣天气,可以直接造成供电网线路受到损害,导致供电网供电中断,严重影响了供电可靠性。
(3)设备故障因素。
内外过电压是影响供电可靠性的关键因素。
受雷电、铁磁谐振等影响,电网非常容易产生高于额定电压数倍的过电压,导致供电装置故障。
部分设备在使用过程中长期暴露于恶劣的环境中发生化学变化,导致绝缘老化,严重影响了供电设备运行效果。
除此之外,外力破坏也是影响供电可靠性的重要设备故障因素之一,其主要包括偷盗、施工、车辆破坏、鸟巢等。
新形势下电网发展规划的新思路和新方法刘平摘要:在电力市场改革发展的过程中,需要积极做好电网发展规划工作,这样才能有效满足人们日益增长的电力需求。
通过电网规划,能够针对电网规模、供电能力、技术装备水平、安全经济运行水平等进行谋划。
在开展电网规划工作的过程中,需要掌握良好有效的方法,针对其中的各项关键技术进行积极应用,这样才能够有效提升电网规划的实际效果。
1新形势下电网规划发展的方向1.1创造多元化主体在电力市场改革发展的过程中,必然会对电网规划产生影响,其中,最重要的是创造了多元化的主体,由于在电力市场发展变化过程中,电网企业已经不再是专门负责电网建设、配置的唯一主体,投资主体变得多元化,也就导致对电网的规划负责主体也出现多元化。
1.2提高了审核的严格性在电力市场改革环境下,政府部门在规划电网的时候应该从大局考虑,提高规划的监管力度,严格认真进行统筹规划,同时,也就提高了电网规划相关工作的审核的严格性,政府工作人员在审核和批准的时候一定要严格,这也正说明的电网规划的意义和价值,所要求的标准也不断提高。
1.3供电、用电规划社会经济的发展促进不同行业的发展,在生产和生活实践中对电力能源的供应需求不断增加,但是电力能源在供应与使用中需要坚持节约、高效性原则,节约电力资源、提高资源利用率,促进生产率和生产效益提高,同步性、多向性的创造和提高经济效益。
通过电网规划能够对区域范围内的供电、用电情况予以统计和分析,保证供电合法与输配电可靠,进一步确保电网系统的运行安全。
电网规划需要电力企业和电力管理部门严格遵守《电网规划设计准则》要求,保证各项规划内容与标准符合国家相关条例、准则要求,全面提升电网运行的安全效率。
电网系统在运行管理中一般遵循的原则为N-1原则,能够将电力频率和电网电压控制在一个相对稳定和合理的范围内,实现供电、用电的合规、合法。
2电网发展规划的意义与原则电网规划实际上就是电力企业在实施具体的建设项目之前所做的前期规划,其可以使电力建设工作的效能得到有效的提升,而且也可以使企业投入的建设性投资得到有效的使用。
2004年11月Power System Technology Nov. 2004 文章编号:1000-3673(2004)21-0051-04 中图分类号:TM715 文献标识码:A 学科代码:470·4051综合考虑可靠性因素的电网规划新方法朱旭凯,刘文颖,杨以涵(华北电力大学电力工程系,北京市 昌平区 102206) A NEW POWER NETWORK PLANNING METHOD BY COMPREHENSIVELYCONSIDERING SYSTEM RELIABILITY FACTORSZHU Xu-kai,LIU Wen-ying,YANG Yi-han(Department of Electric Power Engineering,North China Electric Power University,Changping District,Beijing 102206,China)ABSTRACT:The key problem that whether the power grid could maintain its stability depends on the grid structure and strong grid structure stems from rational power network planning. A new power network planning method which can transform the reliability index of power network into economic index and take it as a part of objective function is put forward. This method divides the power outage cost into tow parts, i.e., the static power outage cost and the dynamic power outage cost, to make the mathematical model of power network planning more perfect and to reflect more extensive social effect, objectively, such a treatment is favorable to avoid the calamity of power system.KEY WORDS:Power network planning;Power system reliability;Static power outage cost;Dynamic power outage cost:Power system摘要:电网能否稳定运行的关键在于网架结构,坚强的网架结构来源于合理的电网规划。
文章提出了一种将电网的可靠性指标转化为经济性指标,并将其作为目标函数一部分的电网规划新方法。
该方法将缺电成本划分为静态和动态成本两部分,使得电网规划的数学模型更加完善,体现更广泛的社会效益,客观上有利于电网防灾。
关键词:电网规划;电网可靠性;静态缺电成本;动态缺电成本;电力系统1 引言合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础[1]。
过去,由于电网结构不合理而引起电力系统稳定破坏、最终造成大面积、长时间停电的重大事故很多。
为保证电力系统安全稳定地运行,在进行电网规划时不仅要考虑电网运行的经济性,而且要计及可靠性因素的影响,以避免造成重大的社会经济损失。
目前,根据电网规划时考虑的可靠性因素的不同,可将电网规划的方法分为两类:(1)将可靠性指标作为约束条件加入优化问题中,得到满足一定负荷度和可靠性要求的规划方案,但该方法不能协调经济性和可靠性之间的关系,无法得到最佳的优化方案。
(2)将可靠性指标转化为经济性指标加入目标函数中,求得综合成本最低的规划方案。
可见,第二类方法同时考虑了供需两方面的利益,即供电方的投资成本最小和受电方的缺电损失最小,更能体现综合的社会效益。
在传统的电网规划方法中,对网架的供电可靠性分析往往仅注重电网的“N−1”或“N−2”过负荷校验,即使考虑了其它稳定性问题,也仅是采用后校验的方法,并没有在规划的目标函数中考虑这些因素[1-3]。
本文将系统缺电损失加入到电网规划的目标函数中,使整个规划综合考虑了电网运行的可靠性和网架建设的经济性。
2 电网规划的数学模型2.1 数学模型 本文提出的电网规划数学模型将可靠性指标转化为缺电成本,即经济性指标[4],并将其作为目标函数的一部分,具体表示为123111min()(,)(,) k k ki i i i i i i ii i iZ C R C Cαβγαβ====++∑∑∑(1) s.t. i i R r ∈ (2)()0i f α≤ (3) (,)0i i h αβ≤ (4) 式中 Z 为k 年电网规划的总费用,Z 由三项构成,第一项是电网建设投资费用,为各目标年电网建设 投资成本的总和,i R 为第i 个目标年的电网建设计划(i r 为网架建设的可行方案集);第二项是电网运营费用,是在电网结构优化变量为i α和对应的电网运行优化变量为i β的情况下,电网k 年的运营费用 总和;第三项是缺电成本费用,包括可靠性指标转化为经济性指标的部分,是在电网结构优化变量为 i α和对应的电网运行优化变量为i β的情况下,各种因素引起的系统缺电损失,其中γ为可靠系数,可 根据电网可靠性设计的需要在规划时选取合适的值,一般取γ大于1。
式(2)、(3)为电网结构优化约束,如线路的回路数、导线的截面积等[5];式(4)为电网运行优化约束,包括线路潮流约束、发电厂出力和每台机组出力约束、负荷水平约束以及系统稳定运行约束。
2.2 模型特点 和以往的电网规划数学模型相比,本文建立的电网规划数学模型有以下特点:(1)将可靠性指标转化为经济性指标,克服了以往方法由于忽视可靠性而给受电方造成极大影响的缺陷;(2)将原来的约束条件转变为目标函数的一部分,使得规划模型更加准确;(3)体现了整体社会效益,协调了经济性与可靠性之间的关系。
2.3 规划模型的求解 对规划模型式(1)~(4)可以采用蒙特卡罗模拟法进行求解,即通过设备维修、设备退出运行以及设备或线路的故障概率,对各种系统运行状态及不同系统故障进行模拟,计算出各节点电量不足的期望值。
式(1)中体现可靠性指标的为第三项,对于某一既定方案来说,前两项(开发成本)的计算较容易,各种方案进行比较时的难点在于第三项的计算。
约束条件的考虑则体现了在用蒙特卡罗法模拟时满足这些约束条件对计算缺电成本的影响。
模型解算的步骤如下: (1)形成初始可行规划方案集。
(2)计算开发成本,包括线路投资成本、系统运营成本。
(3)计算缺电成本。
1)收集数据,确定静态缺电损失评价率;通过对供电区域内的用户进行调查,获取不同事故情况下各类用户的缺电损失情况,确定偶发事故的动态缺电损失评价率;2)统计设备维修、某一设备退出运行造成系统供电不足的概率,以及因设备、线路故障造成系统事故的概率,通过蒙特卡罗模拟法分别计算在静态和动态情况下各节点电量不足的期望值;3)分别计算静态、动态缺电成本。
(4)确定系统可靠系数,计算综合成本:系统可靠系数的确定需根据以往规划电网缺电损失的统计结果,还要依据系统的可靠性需求。
(5)给出最优方案,结束求解。
2.4 电网规划基本计算流程根据以上电网规划模型的解算步骤可形成如图1所示的计算流程。
图1 电网规划计算流程图 Fig. 1 Flow chart of calculation forpower network planning3 电网规划的缺电成本计算3.1 可靠性评价和缺电成本分类 电网的可靠性评价主要包括两方面:一是充足性,二是安全性。
充足性表示电网中有足够的发电、输电设施,能对用户提供足够的电力;安全性则表示电网发生扰动时的承受能力[6,7]。
从电网的可靠性评价来看,充足性反映的是静态性指标,安全性反映的则是动态性指标,因此本文将电网缺电成本分为两部分,分别称为静态缺电成本和动态缺电成本。
通过计算缺电成本就可以将经济性和可靠性有机结合起来。
本文计算缺电成本时主要采用统计法和调查估计法。
3.2 静态缺电成本的计算 静态缺电成本的计算比较容易,主要是非电网事故造成的缺电成本,这种情况下用户事先知道非电网事故[8]。
例如,出于系统安全考虑而对某些地区采取限电措施或设备检修、某一设备退出运行时导致的系统供电不足。
研究期间系统的静态缺电成本的计算公式[9]为JT QD,EENS,11knijij i j C MF ===∑∑ (5) 式中 QD,ij M 为第i 个水平年电网供电不足造成的 节点j 处的用户因得不到单位电量而引起的平均缺电损失评价率,它可以根据供电部门的运营数据确 定,单位为元/kWh ;EENS,ij F 为第i 个水平年内节点 j 的电量不足的期望值,单位为kWh/时间;n 为系统节点数;k 为规划的目标年。
3.3 动态缺电成本的计算 动态缺电成本主要包括系统偶发事故情况下用户因得不到供电而造成的缺电损失[4],这种情况下用户和供电部门通常事先不能预知事故,所以造成的损失也较大。
动态缺电成本的计算公式为DT QD,EENS,11[()]k nl lijij i l Sj C PT NG =∈==∑∑∑ (6) 式中 QD,ij N 为第i 个水平年内电网事故造成的节 点j 处的用户因得不到单位电量而引起的缺电损失 评价率,单位为元/kWh ;EENS,ij G 为在事故情况下第i 个水平年内节点j 的电量不足的期望值,单位为kWh/时间;l P 、l T 为事件发生的概率和时间;l 表 示系统状态;概率l P 的计算公式为lll pq p N q A P P P ∈∈=∏∏(7) 式中 p P 表示线路p 处于正常状态的概率;q P 表示线路q 处于断开状态的概率;l N 、l A 分别表示系统处于状态l 时,处于正常状态和断开状态的线路集。
另外,事故发生的概率和持续的时间也可采用 对历史纪录进行统计的方法得到,如/l P fd T µ=, 其中,f 为事件发生的频次,d 为事件持续的时间,T 为统计时间,µ为系统将来规划的可靠水平与现有规划的可靠水平的比较系数(µ>1)。
确定偶发事故的缺电损失评价率QD,ij N 需要对 供电区域内的用户进行调查,获取不同事故情况下各类用户的缺电损失情况,可采取对各个节点分别确定缺电损失评价率的方法。